摘要：本文主要经过对EMC封装成形的过程中常呈现的问题(缺陷)一未填充、气孔、麻点、冲丝、开裂、溢料、粘模等停止剖析与研讨，并提出卓有成效的处理方法与对策。
塑料封装以其共同的优势而成为当前微电子封装的主流，约占封装市场的95%以上。塑封产品的普遍应用，也为塑料封装带来了史无前例的开展，但是简直一切的塑封产品成形缺陷问题总是普遍存在的，也无论是采用先进的传送模注封装，还是采用传统的单注塑模封装,都是无法完整防止的。相比拟而言，传统塑封模成形缺陷几率较大，品种也较多，尺寸越大，发作的几率也越大。塑封产品的质量优劣主要由四个方面要素来决议：A、EMC的性能，主要包括胶化时间、黏度、活动性、脱模性、粘接性、耐湿性、耐热性、溢料性、应力、强度、模量等;B、模具，主要包括浇道、浇口、型腔、排气口设计与引线框架设计的匹配水平等;C、封装方式，不同的封装方式常常会呈现不同的缺陷，所以优化封装方式的设计，会大大减少不良缺陷的发作;D、工艺参数，主要包括合模压力、注塑压力、注塑速度、预热温度、模具温度、固化时间等。
下面主要对在塑封成形中常见的缺陷问题产生的缘由停止剖析研讨，并提出相应有效可行的处理方法与对策。
1、封装成形未充填及其对策
封装成形未充填现象主要有两种状况：一种是有趋向性的未充填，主要是由于封装工艺与EMC的性能参数不匹配形成的;一种是随机性的未充填，主要是由于模具清洗不当、EMC中不溶性杂质太大、模具进料口太小等缘由，惹起模具浇口梗塞而形成的。从封装方式上看，在DIP和QFP中比拟容易呈现未充填现象，而从外形上看，DIP未充填主要表现为完整未充填和局部未充填，QFP主要存在角部未充填。未充填的主要缘由及其对策：
(1)由于模具温渡过高，或者说封装工艺与EMC的性能参数不匹配而惹起的有趋向性的未充填。预热后的EMC在高温下反响速度加快，致使EMC的胶化时间相对变短，活动性变差，在型腔还未完整充溢时，EMC的黏度便会急剧上升，活动阻力也变大，以致于未能得到良好的充填，从而构成有趋向性的未充填。在VLSI封装中比拟容易呈现这种现象，由于这些大范围电路每模EMC的用量常常比拟大，为使在短时间内到达平均受热的效果，其设定的温度常常也比拟高，所以容易产生这种未充填现象。) 关于这种有趋向性的未充填主要是由于EMC活动性不充沛而惹起的，能够采用进步EMC的预热温度，使其平均受热;增加注塑压力和速度，使EMC的流速加快;降低模具温度，以减缓反响速度，相对延长EMC的胶化时间，从而到达充沛填充的效果。
(2)由于模具浇口梗塞，致使EMC无法有效注入，以及由于模具清洗不当形成排气孔梗塞，也会惹起未充填，而且这种未充填在模具中的位置也是毫无规律的。特别是在小型封装中，由于浇口、排气口相对较小，所以最容易惹起梗塞而产生未充填现象。关于这种未充填，能够用工具肃清梗塞物，并涂上少量的脱模剂，并且在每模封装后，都要用**和刷子将料筒和模具上的EMC固化料肃清洁净。
(3)固然封装工艺与EMC的性能参数匹配良好，但是由于保管不当或者过时，致使EMC的活动性降落，黏度太大或者胶化时间太短，均会惹起填充不良。其处理方法主要是选择具有适宜的黏度和胶化时间的EMC，并依照EMC的贮存和运用请求妥善保管。
(4)由于EMC用量不够而惹起的未充填，这种状况普通呈现在改换EMC、封装类型或者改换模具的时分，其处理方法也比拟简单，只需选择与封装类型和模具相匹配的EMC用量，即可处理，但是用量不宜过多或者过少。
2、封装成形气孔及其对策
在封装成形的过程中，气孔是最常见的缺陷。依据气孔在塑封体上产生的部位能够分为内部气孔和外部气孔，而外部气孔又能够分为顶端气孔和浇口吻孔。气孔不只严重影响塑封体的外观，而且直接影响塑封器件的牢靠性，特别是内部气孔更应注重。常见的气孔主要是外部气孔，内部气孔无法直接看到，必需经过X射线仪才干察看到，而且较小的内部气孔Bp使经过x射线也看不分明，这也为克制气孔缺陷带来很大艰难。那么，要处理气孔缺陷问题，必需认真研讨各类气孔构成的过程。但是严厉来说，气孔无法完整消弭，只能多方面采取措施来改善，把气孔缺陷控制在良品范围之内。
从气孔的外表来看，构成的缘由似乎很简单，只是型腔内有剩余气体没有有效排出而构成的。事实上，惹起气孔缺陷的要素很多，主要表如今以下几个方面：A、封装资料方面，主要包括EMC的胶化时间、黏度、活动性、挥发物含量、水分含量、空气含量、料饼密度、料饼直径与料几乎径不相匹配等;B、模具方面，与料筒的外形、型腔的外形和排列、浇口和排气口的外形与位置等有关;C、封装工艺方面，主要与预热温度、模具温度、注塑速度、注塑压力、注塑时间等有关。
在封装成形的过程中，顶端气孔、浇口吻孔和内部气孔产生的主要缘由及其对策：
(1)、顶端气孔的构成主要有两种状况，一种是由于各种要素使EMC黏度急剧-上升，致使注塑压力无法有效传送到顶端，以致于顶端残留的气体无法排出而形成气孔缺陷;一种是EMC的活动速度太慢，以致于型腔没有完整充溢就开端发作固化交联反响，这样也会构成气孔缺陷。处理这种缺陷最有效的办法就是增加注塑速度，恰当调整预热温度也会有些改善。
(2)、浇口吻孔产生的主要缘由是EMC在模具中的活动速度太快，当型腔充溢时，还有局部剩余气体未能及时排出，而此时排气口曾经被溢出料梗塞，最后残留气体在注塑压力的作用下，常常会被紧缩而留在浇口左近。处理这种气孔缺陷的有效办法就是减慢注塑速度，恰当降低预热温度，以使EMC在模具中的活动速度减缓;同时为了促进挥发性物质的逸出，能够恰当进步模具温度。
(3)、内部气孔的构成缘由主要是由于模具外表的温渡过高，使型腔外表的EMC过快或者过早发作固化反响，加上较快的注塑速度使得排气口部位充溢，以致于内部的局部气体无法克制外表的固化层而留在内部构成气孔。这种气孔缺陷普通多发作在大致积电路封装中，而且多呈现在浇口端和中间位置。要有效的降低这种气孔的发作率，首先要恰当降低模具温度，其次能够思索恰当进步注塑压力，但是过火增加压力会惹起冲丝、溢料等其他缺陷，比拟适宜的压力范围是8～10Mpa。
3、封装成形麻点及其对策
在封装成形后，封装体的外表有时会呈现大量微细小孔，而且位置都比拟集中，看上去是一片麻点。这些缺陷常常会随同其他缺陷同时呈现，比方未充填、开裂等。这种缺陷产生的缘由主要是料饼在预热的过程中受热不平均，各部位的温差较大，注入模腔后惹起固化反响不分歧，以致于构成麻点缺陷。惹起料饼受热不平均的要素也比拟多，但是主要有以下三种状况：
(1)、料饼破损缺角。关于普通破损缺角的料饼，其缺损的长度小于料饼高度的1/3，并且在预热机辊子上转动平稳，方可运用，而且为了避免预热时倾倒，能够将破损的料饼夹在中间。在投入料筒时，最好将破损的料饼置于底部或顶部，这样能够改善料饼之间的温差。关于破损严重的料饼，只能放弃不用。
(2)、料饼预热时放置不当。在预热完毕取出料饼时，常常会发现料饼的两端比拟软，而中间的比拟硬，温差较大。普通预热温度设置在84-88℃时，温差在8～10℃左右，这样封装成形时最容易呈现麻点缺陷。要处理因温差较大而惹起的麻点缺陷，能够在预热时将各料饼之间留有一定的空隙来放置，使各料饼都能充沛平均受热。经历标明，在投料时先投中间料饼后投两端料饼，也会改善这种因温差较大而带来的缺陷。
(3)、预热机加热板高度不合理，也会惹起受热不平均，从而招致麻点的产生。这种状况多发作在同一预热机上运用不同大小的料饼时，而没有调整加热板的高度，使得加热板与料饼间隔忽远忽近，以致于料饼受热不均。经历证明，它们之间比拟合理的间隔是3-5mm，过近或者过远均不适宜。
4、封装成形冲丝及其对策
在封装成形时，EMC呈现熔融状态，由于具有一定的熔融黏度和活动速度，所以自然具有一定的冲力，这种冲力作用在金丝上，很容易使金丝发作偏移，严重的会形成金丝冲断。这种冲丝现象在塑封的过程中是很常见的，也是无法完整消弭的，但是假如选择恰当的黏度和流速还是能够控制在良品范围之内的。EMC的熔融黏度和活动速度对金丝的冲力影响，能够经过树立一个数学模型来解释。能够假定熔融的EMC为理想流体，则冲力F=KηυSinQ，K为常数，η为EMC的熔融黏度，υ为活动速度，Q为活动方向与金丝的夹角。从公式能够看出：η越大，υ越大，F越大;Q越大，F也越大;F越大，冲丝越严重。
要改善冲丝缺陷的发作率，关键是如何选择和控制EMC的熔融黏度和流速。普通来说，EMC的熔融黏度是由高到低再到高的一个变化过程，而且存在一个低黏度期，所以选择一个合理的注塑时间，使模腔中的EMC在低黏度期中活动，以减少冲力。选择一个适宜的活动速度也是减小冲力的有效方法，影响活动速度的要素很多，能够从注塑速度、模具温度、模具流道、浇口等要素来思索。另外，长金丝的封装产品比短金丝的封装产品更容易发作冲丝现象，所以芯片的尺寸与小岛的尺寸要匹配，防止大岛小芯片现象，以减小冲丝水平。)
5、封装成形开裂及其对策
在封装成形的过程中，粘模、EMC吸湿、各资料的收缩系数不匹配等都会形成开裂缺陷。
关于粘模惹起的开裂现象，主要是由于固化时间过短、EMC的脱模性能较差或者模具外表玷污等要素形成的。在成形工艺上，能够采取延长固化时间，使之充沛固化;在资料方面，能够改善EMC的脱模性能;在操作方面，能够每模前将模具外表肃清洁净，也能够将模具外表涂上适量的脱模剂。关于EMC吸湿惹起的开裂现象，在工艺上，要保证在保管和恢复常温的过程中，防止吸湿的发作;在资料上，能够选择具有高Tg、低收缩、低吸水率、高黏结力的EMC。关于各资料收缩系数不匹配惹起的开裂现象，能够选择与芯片、框架等资料收缩系数相匹配的
6、封装成形溢料及其对策
在封装成形的过程中，溢料又是一个常见的缺陷方式，而这种缺陷自身对封装产品的性能没有影响，只会影响后来的可焊性和外观。溢料产生的缘由能够从两个方面来思索，一是资料方面，树脂黏渡过低、填料粒度散布不合理等都会惹起溢料的发作，在黏度的允许范围内，能够选择黏度较大的树脂，并调整填料的粒度散布，进步填充量，这样能够从EMC的本身上进步其抗溢料性能;二是封装工艺方面，注塑压力过大，合模压力过低，同样能够惹起溢料的产生，能够经过恰当降低注塑压力和进步合模压力，来改善这一缺陷。由于塑封模长期运用后外表磨损或基座不平整，致使合模后的间隙较大，也会形成溢料，而消费中见到的严重溢料现象常常都是这种缘由惹起的，能够尽量减少磨损，调整基座的平整度，来处理这种溢料缺陷。
7、封装成形粘模及其对策
封装成形粘模产生的缘由及其对策：A、固化时间太短，EMC未完整固化而形成的粘模，能够恰当延长固化时间，增加合模时间使之充沛固化;B、EMC自身脱模性能较差而形成的粘模只能从资料方面来改善EMC的脱模性能，或者封装成形的过程中，恰当的外加脱模剂;C、模具外表沾污也会惹起粘模，能够经过清洗模具来处理;D、模具温渡过低同样会惹起粘模现象，能够恰当进步模具温度来加以改善。
8、结语
总之，塑封成形的缺陷品种很多，在不同的封装方式上有不同的表现方式，发作的几率和位置也有很大的差别，产生的缘由也比拟复杂，并且相互牵连，相互影响，所以应该在分别研讨的根底上，综合思索，制定出相应的卓有成效的处理办法与对策。
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